钢丝绳强度等级是什么意思?
钢丝绳的强度等级是指钢丝绳的横截单位面积钢丝绳所承受的拉力。
钢丝绳的公称抗拉强度等级越高,钢丝绳所承受的破断拉力越大。
一般钢丝绳的强度等级有:1770MPa、1960MPa、2060MPa、2160MPa。
公称抗拉直径跟钢丝的类型有关系,钢丝绳类型不一样公称抗拉强度就不一样。而破断拉力是通过做试验测试出来的,一般计算式采用钢丝绳的最大使用拉力,为破断拉力除以一个安全系数K,安全系数K根据钢丝绳的使用用途而定,一般用于吊装的话K取6,再乘以一个换算系数0.82(6*37股的钢丝绳为0.82) 。
钢丝绳检测的周期一般是三个月。可以视钢丝绳的使用环境及钢丝绳表面情况以及钢丝绳的提升量及提升次数来判断。如果使用条件比较恶劣且提升次数挺高的可以两个月,一个月检测一次。正常的情况下三个月进行一次检测。钢丝绳无损探伤检测是用钢丝绳无损探伤仪器对钢丝绳检测。钢丝绳无损探伤仪可以准确的评估出钢丝绳的外部及内部断丝情况。inron plus钢丝绳无损探伤仪是目前国内钢丝绳无损探伤检测的选择。
锰系磷化涂层钢丝绳是近两年刚刚批量上市的专利产品,目前已经有数家企业获得专利许可进行合法生产。购买磷化涂层钢丝绳价格高于光面钢丝绳,但单位使用成本低于光面钢丝绳。目前的试验数据证明磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的三倍,钢丝绳使用寿命与疲劳寿命是正比关系,按照现在钢丝绳市场的大致价格,锰系磷化涂层钢丝绳的价格大约是光面钢丝绳的1.4-1.6倍,而使用寿命延长幅度远高于价格的增长幅度,所以,磷化涂层钢丝绳日均使用费用仅为光面钢丝绳的40-55%,差不多处于一半的水平,使用成本更低,性价比更高。
使用过钢丝绳的用户都知道,磨损和锈蚀是钢丝绳损坏的主要原因。专利技术生产的磷化涂层钢丝绳,优先采用锰系或锌锰系磷化,与光面钢丝绳生产工艺对比,只是增加了最后的耐磨磷化处理工序,制绳钢丝的耐磨性和耐蚀性大幅度提高,使用磷化以后钢丝经过冷拉直接捻制钢丝绳。目前疲劳试验数据表明,磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是同结构光面钢丝绳的3倍左右(试验室可比条件下)随着对耐磨磷化配方的研究,还有大幅度提升的可能性。锰系磷化就是耐磨磷化,可以解决钢丝绳使用过程中的磨损问题,光面钢丝绳正在被淘汰,因为磷化涂层钢丝绳供不应求,目前比较抢手,仅供参考
F=1670*10~6*1*10~-4=167000牛,也就是需要167000牛的力才能拉断横截面积为1cm2的这种钢丝,这个是跟横截面积挂钩的 )
绳径为12.5MM,横截面积为:3.14*(12.5/2)2=122.6mm2
于是F=1670*122.6=204742牛=20474.2kg=20.47吨
常用钢丝绳品种有磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳或涂塑钢丝绳。大气环境中使用,专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳使用寿命最长,锰系磷化涂层可以大幅度提高制绳钢丝表面的耐磨性和耐蚀性,磷化涂层钢丝绳疲劳寿命是光面钢丝绳的3-4倍,随着对耐磨磷化液的研究,还有进一步提高的可能性。依据磷化涂层钢丝绳目前市场价格,磷化涂层钢丝绳日均使用成本仅仅是光面钢丝绳的百分之三十左右,磷化涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品,仅供参考。
钢丝绳无损检测仪的“大脑”
谈到磁检测法,就必然要先了解为何磁检测方法可以成功应用在实践中,磁检测法的理论依据是:利用钢丝绳是磁导体这一特性,当励磁装置将钢丝绳磁化到饱和状态后,无论是其表面或内部存在损伤,都将引起磁路系统中磁场分布的变化。利用有效手段检测由此而引起的磁场分布的变化情况,即可反映出钢丝绳损伤信息的检测信号。
一、 钢丝绳损伤的分类是什么?
首先我们先了解下钢丝绳的损伤分类,原因在于电磁检测仪的是按照可以检测到的缺陷类型来分类的。
1)局部损伤(LF local flaw):钢丝绳中的不连续,诸如内外部断丝、钢丝的蚀坑、较深的钢丝磨损或钢丝绳局部形状异常等。
2)金属横截面积的损失(LMA loss of metallic cross-sectional area):使钢丝绳横截面上金属截面积总和减小的损伤,主要包括磨损、锈蚀、钢丝绳绳径缩细等,相对于LF缺陷,这类缺陷沿钢丝绳轴向方向上的变化一般较缓慢。它是钢丝绳特定区域中材料(质量)缺损的相对度量,通过比较检测点与钢丝绳上象征最大金属横截面积的基准点来测定的。
二、钢丝绳无损检测仪的分类有哪些?
1、交流电磁类
其工作原理类同于变压器原理,初级和次级线圈环绕在钢丝绳上,钢丝绳犹如变压器的铁芯(图1)。初级(激励)线圈的电源为10~30Hz的低频交流电,次级(检测)线圈测定钢丝绳的磁特性。钢丝绳磁特性的任何关键变化都会引起次级线圈的电压变化(幅度和相位)反映出来。
要点:电磁类仪器通常是在较低磁场强度的条件下工作,因此在开始检测前,有必要将钢丝绳彻底退磁。
检测缺陷类型:金属截面积变化LMA缺陷
图1 电磁类仪器传感器示意图
2、直流和永磁(磁通)类仪器
直流和永磁类提供恒定磁通,通过传感器头(磁回路)磁化一段钢丝绳(见图2 ),钢丝绳中的轴向总磁通,能通过感应线圈来测定。
图2 感应线圈测量金属横截面积损失的永磁类设备传感器头示意图
3、漏磁类仪器
直流或永磁类仪器提供恒定磁通,通过传感器头(磁回路)来磁化一段钢丝绳,钢丝绳中的不连续(如断丝)所引起的漏磁,用不同传感器如霍尔元件传感器来检测。
此类仪器用于测定LF缺陷。
图3 断丝导致漏磁的示意图
4、 剩磁类仪器
直流或永磁类磁化装置对钢丝绳磁化后,在确保外加磁场已移除或无外加磁场影响的情况下,利用磁性钢丝绳的剩磁特性,采用能有效测定剩余磁场变化的适当检测装置,来测定钢丝绳内剩磁场的变化。
此类仪器能用于测定金属横截面积的变化和局部损伤的存在。
该方法是新开发的一种钢丝绳检测技术,有待进一步的跟踪研究和应用验证。
图4 剩磁类仪器测量金属横截面积损伤的示意图
一台设备可同时具有磁通和漏磁两种检测原理。
三、两种不同的传感器:感应线圈和霍尔元件
1、感应线圈
谈到感应线圈,大家都不会陌生变压器,当线圈与钢丝绳间产生相对运动时,线圈切割漏磁场产生感应电动势Uc。
图5 感应电动势公式
式中:n-线圈匝数;
Φ-通过线圈的磁通量;
V-钢丝绳相对于感应线圈的运动速度;
dΦ /ds-钢丝绳内部磁通量相对于钢丝绳位移的变化率;
当线圈匝数n与运动速度一定时,感应电动势Uc能反映出钢丝绳中磁通量沿钢丝绳轴向的变化,即钢丝绳有效金属截面积沿轴向的变化。
随着钢丝绳相对于感应线圈和励磁器相对的运动,钢丝绳将被励磁器逐渐磁化至饱和状态,若存在损伤,其内部磁通量(与钢丝绳的有效金属截面积成正比)必然减少,于是就会使得感应线圈产生电压输出。对输出电压进行测量就可以检测出金属截面积的变化。
感应线圈的最大缺点是传感器的输出和检测速度有关,检测速度的不均匀时传感器输出信号产生畸变,极低速时无输出。同时,速度不均匀会造成检测信号在时间轴上的压缩和拉伸,不利于后续信号的处理。
图6 全磁通检测法原理
2、霍尔元件传感器
霍尔元件的原理:在垂直于磁场的导体里通过一定电流,则在垂直于电流和磁场方向上有一个磁场,并在两端有电动势输出成为霍尔效应。
霍尔元件的霍尔电压为:
式中 Kc-霍尔元件的灵敏度系数
Ic-输入的控制电流
B-磁场的磁感应强度
φ-磁感应强度B的方向与元件法向矢量之间的夹角
对于确定的霍尔元件,Kc为常数。在元件安装位置确定,φ值则不变,则式中的VH与B成正比,这就是霍尔元件重要的定向响应特性。应用这一原理,只要检测出霍尔元件两端的输出电压VH便可获得断丝损伤信号。
霍尔元件的最大优点是输出信号不受速度的影响,且体积小,对小间隙空间的磁场测量有很大的优越性。